供电电压:供配电系统从电力系统所取得的电源电压(电源进线的电压等级)。(针对系统或者针对用户而言)
供电电压的选择考虑三个因素:
1. 电力部门提供的电源电压(外部因素);充分考虑设计的经济性。
2. 企业负荷的大小及距离电源线路的远近(对于电源而言,供电容量和供电距离的影响)(内外部因素结合);考虑不同电压等级的线路具有供电容量以及供电距离的限制,当容量较大距离较远时,为了减少损耗,采用较高的供电电压。
3. 企业内部大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。(内部因素)但是也可以采用较高的电压经过降压后再供电。
目前,我国所用的企业供电电压为35~110kV,10kV,6kV。一般来讲,大中型企业常采用35~110kV作为供电电压,中小型企业常采用10kV,6kV作为供电电压,其中10kV作为供电电压较为常见。总之电压等级的确定考虑综合因素。
配电电压:指用户内部向用电设备配电的电压等级;(针对设备)
高压配电电压:用户总降压变电所或者高压配电所向高压用电设备的配电
电压:一般取:10KV,6KV;优先选择10KV。
低压配电电压:由用户车间变电所或者建筑物变电所向低压用电设备的配电电压:一般取:380/220V;
二.变电所
变电所作用:接受电能、变换电压、分配电能;
按照其在供配电系统中的作用和地位进行分类:总降压变电所，车间变电所，独立变电所，杆上变电所，建筑物及高层建筑物变电所
总降压变电所
车间变电所
独立变电所
杆上变电所
■ 安装在室外电杆上,适用于时,常用于居民区,用电负荷较小的单位,如油田井场。
建筑物及高层建筑物变电所
■ 民用建筑中使用。考虑安全性:干式变压器、真空断路器等;
■ 对于高层建筑物而言,一般装在楼内,地下室、中层或者高层。
(1)按功能分:升压变压器和降压变压器;
(2)按相数分:单相和三相变压器;
(3)绕组导体的材料:铜绕组和铝绕组;铜绕组电阻率小,但价格贵;铝绕组的电阻率大,但是价格便宜;
(4)冷却方式和绕组绝缘分:油浸式和干式;其中:油浸式包括:油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式以及强迫油循环冷却式等。干式变压器主要包括:浇注式、开启式、充气式(SF6)
(5)按用途分:普通变压器和特种变压器;
(6)调压方式:无载调压变压器和有载调压变压器;
型号表示
选择的原则
(1)尽量选择低损耗节能型,如S9系列或者S10系列;
(2)在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场合,选择密闭型变压器或者防腐型变压器;
(3)供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷式电力变压器;
(4)对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所,宜采用干式变压器;
(5)对于电网电压波动比较大的场合,为改善电能质量应采用有载调压电力变压器;
四.变压器台数和容量选择
(一)总降压变电所主变压器台数和容量的确定
考虑因素:供电条件、负荷性质、用电容量、运行方式等。
1. 变压器台数的确定:
(1)满足用电负荷对供电可靠性的要求:
在有一、二级负荷的变电所中,选择两台甚至多于两台主变;
(2)对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的:
宜采用经济运行方式的变电所,技术经济合理时可以采用两台主变;(即:根据负荷的季节性或者昼夜性变化的特点,合理安排变压器并列运行的台数,保证可靠供电的前提下,减少电能的损失,以达到最佳经济效益);
(3)三级负荷一般选择一台主变,负荷较大时也可选择两台主变;
一般在下列情况下设置一台主变:
◎ 只有一路电源进线;
◎ 变电所可以通过附近的低压电网(6kv-10kv)获取备用电源;
工厂所带负荷绝大多数为三级负荷,且少量的一、二次负荷满足备用电源获取的条件;
一般而言,变压器容量和台数的确定与变电所主接线方案一起确定,在设计主接线时需要考虑到用电单位对变压器台数和容量的选择。
(二)车间变电所变压器台数及容量选择原则
1. 车间变电所变压器台数选择:
◎考虑因素:与总降压变电所基本相同,即在保证电能质量的前提下,应该尽量减少投资、运行费用和有色金属耗用量。
(1)带一、二级负荷:
@一二级负荷较多时,装设两台及两台以上的变压器;
@只有少量的一二级负荷,且可以从附近的车间变电所获取低压备用电源时可以采用一台变压器;
(2)带三级负荷:
@ 负荷较小时,采用一台;
@ 负荷较大时,采用两台及两台以上;
@ 季节性负荷或昼夜变化较大的负荷,一般采用两台:* 负荷高峰时,两台并列运行;负荷低谷时,单台运行 -- 变压器经济运行;
(3)负荷不大的车间按照与其他变电所的距离、以及本身负荷的大小--决定是否单独设立变压器。
(4)特殊情况
® 单相负荷较重,使得三相负荷的不平衡超过25%时,宜设立单相变压器;
@ 动力和照明一般共用一台变压器,若此会影响照明质量及灯泡寿命(现场的电压较高:240V),可以专门装设照明变压器;如果有较大的冲击负荷,且严重影响电能质量时,应该装设专门的变压器对冲击负荷供电。
2. 车间变电所变压器容量的选择
■ 车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电所变压器容量的选择相同;
另注意:
@单台变压器容量小于1000KVA。主要考虑:低压开关设备的断流能力及短路稳定性要求;使变压器接近负荷中心,减小线损;
@对于装设在二层楼上的干式变压器,容量不宜大于630KVA;
变压器的容量及过负荷能力
■ 电力变压器的额定容量:在标准规定的环境温度下(最高温度40度,年平均温度20度)和使用年限(一般20年)内,所能连续输出的最大视在功率(kVA)。
实际容量的计算
变压器的正常过负荷
电力变压器在运行中,其负荷总是变化、不均匀的。就一昼夜而言,很大一部分时间的负荷都低于最大负荷,而变压器容量是按最大负荷选择的,因此变压器运行时实际上没有充分发挥其负荷能力;选择变压器容量时,有时还需考虑系统发生故障时的变压器过负荷,以保证负荷用电要求。因此,在正常工作时,变压器往往达不到它的额定值;从维持变压器规定的使用年限考虑(在保证变压器规定使用年限内),变压器在必要时完全可以过负荷运行。
■ 变压器的过负荷能力:是指它在保证变压器规定使用年限内,在较短时间内所能输出的最大容量。
对于油浸式变压器,其允许过负荷包括两部分:
(1)由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷,如果变压器的日负荷率小于1,则由日负荷率和最大负荷持续时间确定允许过负荷能力。负荷系数以及日最大负荷持续时间;当负荷系数越小,日最大负荷持续时间越短,过负荷倍数越大;
(2)由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷 -- “1%规则”
@ 如果在夏季(6、7、8月份)平均日负荷曲线中的最大负荷,每低于1%变压器额定容量,则在冬季(12、1、2月份)可以过负荷1%,但是最大不能15%。
(3)可以综合考虑上述二者的影响,但是对于户外变压器而言,不得超过30%;户内变压器不得超过20%;干式变压器一般不考虑正常过负荷。
变压器的事故过负荷能力
@ 一般来讲,变压器在运行时最好不要过负荷,但是在事故情况下,可以允许短时间较大幅度地过负荷运行;当工厂供电系统发生故障时,在较短时间内让变压器多带些负荷,保证供电的连续性。主要考虑:过负荷的大小以及允许时间,但运行时间不得超过规定的时间。
五.变压器的并列运行条件
■ 两台及以上的变压器并列运行时,必须满足以下三个条件:
1. 额定一次、二次电压必须对应相等 -- 否则出现环流;
2. 所有变压器的阻抗电压(短路电压)对应相等;并列运行的变压器的负荷是按照阻抗电压值成反比进行分配的,保证负荷分配均匀;
3. 联结组别相同 -- 保证相序和相位相同;
